CN115010847B - 一种水包砂连续相用乳液及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水包砂连续相用乳液及其制备方法和应用，所述水包砂连续相用乳液的制备原料按照重量份数包括如下组分：水300‑1100份，十二烷基二苯醚二磺酸钠10‑20份，2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸钠10‑20份，α‑甲基苯乙烯50‑100份，丙烯酸类单体10‑420份，交联剂5‑10份，封端剂10‑20份，引发剂1.5‑3份和助剂0.5‑64.5份。本发明所述水包砂连续相用乳液为低粘度乳液，在车间可以运输，其进一步形成的水包砂涂料的粘度可调节，能够达到水包砂成品防沉降和防流挂粘度。

Description

一种水包砂连续相用乳液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及乳液技术领域，尤其涉及一种水包砂连续相用乳液及其制备方法和应用。

背景技术

经过多年的发展，多彩漆已经成为建筑涂料企业最主要的利润点，其丰富的色彩及仿石效果得到了终端客户的一致认可。但是多彩漆内部技术仍然有很多难点，特别是水包砂多彩漆中使用的连续相粘度通常达到120KU以上，规模型企业难以使用管道运输的弊病，研发一款不影响成品粘度的情况下，将连续相粘度降到100KU以下，达到一个可以使用的粘度范围。

CN108395800A公开一种三合一多彩乳液，属于水性多彩涂料领域，按重量份计，包括以下原料：水50-60份，阴离子乳化剂1-5份，苯乙烯5-15份，甲基丙烯酸甲酯5-35份，丙烯酸异辛酯15-25份，亲水性不饱和有机酸0.5-10份，硅烷偶联剂1-5份，引发剂0.5-2份，氧化剂0.05-0.25份，还原剂0.05-0.25份。其公开的多彩乳液采用核壳结构，用苯乙烯作为核的主要单体，保证核部分有较好的疏水性从而提高耐水性能。通过用苯乙烯作为核的主要单体、甲基丙烯酸甲酯作为壳的主要单体，不影响整体的耐黄变效果，还能降低成本；苯乙烯作为核的主要单体能起到细化粒径的效果。

CN106084139A公开了一种水性多彩涂料用的丙烯酸乳液及其制备工艺，属于建筑涂料研发技术领域，其公开的工艺过程包括预制核层乳液、预制壳层乳液及引发剂步骤，之后利用预制的核层乳液、壳层乳液及引发剂合成而制得多彩丙烯酸乳液。本工艺合成过程使用氧化还原引发剂在低温下进行，使用的表面活性剂为含有EO链段的烷基聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂，设计乳液的结构为核壳结构。其公开所制备的水性多彩涂料在耐水性上有了极大的提高，并且同时具备优异的存储稳定性，涂料的粘度在存储过程中不厚稠，性能优异。

水包砂制作工艺包括基础漆，造粒胶及连续相三部分，基础漆在造粒胶中造粒后加入连续相混合即可完成水包砂多彩成品的制作，但是因为造粒胶及基础漆的混合物粘度较小，成品提升粘度的关键技术就压在了连续相中，而水包砂含砂的特点，成品彩点容易下沉，解决下沉最直接有效的办法就是增加成品粘度，所以反映到连续相的粘度时，为保证成品粘度超过100KU，通常连续相粘度需要保证在125KU以上，但是这个粘度在实际生产中，特别是规模型企业生产过程中，这个状态极难管道运输，大大影响了生产效率，所以解决连续相粘度过大的问题一直困扰着多彩漆生产企业。

现有技术中均未实质性解决稳定型多彩漆连续相乳液制作连续相时连续相粘度过大的问题。而反应型乳液虽然连续相粘度不大，但成品粘度稳定性及批次粘度稳定性依然考验着乳液厂家。

综上，开发一种低粘度的水包砂连续相用乳液是至关重要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水包砂连续相用乳液及其制备方法和应用，所述水包砂连续相用乳液为低粘度乳液，在车间可以运输，其进一步形成的水包砂涂料的粘度可调节，能够达到水包砂成品防沉降和防流挂粘度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种水包砂连续相用乳液，所述水包砂连续相用乳液的制备原料按照重量份数包括如下组分：

本发明中，使用稳定型阴离子乳化剂十二烷基二苯醚二磺酸钠复配COPS2乳化剂，提供一个利于提升多彩成品涂料粘度稳定性能力，在此基础上加入交联剂和封端剂，降低丙烯酸类单体使用量，最终达到成品涂料粘度降低幅度小，配置的连续相粘度降低的目的。本发明所述水包砂连续相用乳液，在制备多彩漆的过程中，保证成品粘度大于100KU的条件下，连续相粘度小于100KU，使生产管道运输实现本质上的提升。

本发明中，所述水的重量份数为300-1100份，例如400份、500份、600份、700份、800份、900份、1000份等。

所述十二烷基二苯醚二磺酸钠的重量份数为10-20份，例如12份、14份、16份、18份等。

所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(COPS2)的重量份数为10-20份，例如12份、14份、16份、18份等。

所述α-甲基苯乙烯的重量份数为50-100份，例如55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份等。

所述丙烯酸类单体的重量份数为10-420份，例如50份、100份、150份、200份、250份、300份、350份、400份等。

所述交联剂的重量份数为5-10份，例如6份、7份、8份、9份等。

所述封端剂的重量份数为10-20份，例如12份、14份、16份、18份等。

所述引发剂的重量份数为1.5-3份，例如1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份等。

所述助剂的重量份数为0.5-64.5份，例如1份、5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份等。

优选地，所述丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的组合，丙烯酸丁酯和丙烯酸的组合，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的组合等，进一步优选甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的组合。

优选地，所述甲基丙烯酸甲酯的重量份数为200-300份，例如220份、240份、260份、280份等。

优选地，所述丙烯酸丁酯的重量份数为50-100份，例如60份、70份、80份、90份等。

优选地，所述丙烯酸的重量份数为10-20份，例如12份、14份、16份、18份等。

优选地，所述丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的质量比为1：(2-6)，其中，2-6可以为2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5等。

优选地，所述交联剂包括封闭型氮丙啶交联剂。

优选地，所述封端剂包括衣康酸。

本发明中，封闭型氮丙啶交联剂和封端剂衣康酸配合使用，尤其能降低丙稀酸使用量，最终达到成品涂料粘度降低幅度小，配置的连续相粘度降低的目的。

优选地，所述交联剂与封端剂的质量比为1：(0.5-2)，其中，0.5-2可以为0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8等，进一步优选1:1.5。

本发明中，控制交联剂与封端剂的质量比在1：(0.5-2)的范围内的原因是；交联剂用量过多会导致交联剂用量的浪费及不完全反应的交联剂的产生；封端剂使用量过多时会导致乳液羧基基团的增加，影响多彩成品漆的粘度稳定性。

优选地，所述水包砂连续相用乳液的制备原料还包括自交联单体。

优选地，所述自交联单体包括双丙酮丙烯酰胺。

优选地，所述自交联单体的重量份数为10-20份，例如12份、14份、16份、18份等。

优选地，所述引发剂包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：过硫酸钾和过硫酸钠的组合，过硫酸钠和过硫酸铵的组合，过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵的组合等。

优选地，所述助剂包括偶联剂、氧化剂、还原剂、pH调节剂、消泡剂或杀菌剂中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：偶联剂、氧化剂和还原剂的组合，pH调节剂、消泡剂和杀菌剂的组合，偶联剂、氧化剂、还原剂、pH调节剂、消泡剂和杀菌剂的组合等。

优选地，所述偶联剂包括硅烷偶联剂。

优选地，所述氧化剂包括叔丁基过氧化氢和/或过氧化叔丁基异丙苯。

优选地，所述还原剂包括甲醛次硫酸钠、亚硫酸氢钠或抗坏血酸中的任意一种或者至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：甲醛次硫酸钠和亚硫酸氢钠的组合，亚硫酸氢钠和抗坏血酸的组合，甲醛次硫酸钠、亚硫酸氢钠和抗坏血酸的组合。

优选地，所述pH调节剂包括氨水。

优选地，所述氨水的质量浓度为10％-30％，例如15％、20％、25％等，进一步优选25％。

优选地，所述消泡剂包括矿物油类消泡剂。

优选地，所述杀菌剂包括卡松、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)或2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)中的任意一种或者至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：卡松和BIT的组合，BIT和MIT的组合，卡松、BIT和MIT的组合等。

优选地，所述偶联剂的重量份数为10-20份，例如12份、14份、16份、18份等。

优选地，所述氧化剂的重量份数为0.5-1份，例如0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。

优选地，所述还原剂的重量份数为0.5-1份，例如0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。

优选地，所述pH调节剂的重量份数为15-30份，例如16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份等。

优选地，所述消泡剂的重量份数为1.5-2.5份，例如1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份等。

优选地，所述杀菌剂的重量份数为1-10份，例如2份、4份、6份、7份、8份、9份等。

作为优选的技术方案，所述水包砂连续相用乳液按照重量份数包括如下组分：

第二方面，本发明提供一种第一方面所述的乳液配制成的连续相的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

将水、十二烷基二苯醚二磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、α-甲基苯乙烯、丙烯酸类单体、交联剂、封端剂、引发剂和助剂按照配方量混合，得到水包砂连续相用乳液。

优选地，所述制备方法包括如下步骤：

(1)釜底溶液的制备：向反应器中加入部分水和部分十二烷基二苯醚二磺酸钠，混匀，得到釜底溶液；

(2)单体预乳化液的制备：向预乳化缸中加入剩余的水、剩余的十二烷基二苯醚二磺酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠，混匀，再加入α-甲基苯乙烯、丙烯酸类单体、交联剂、封端剂、部分助剂和部分引发剂，混匀，形成单体预乳化液；

(3)将步骤(1)中的反应器升温，将部分单体预乳化液加入反应器中，并加入剩余的引发剂，保温；

(4)将剩余的单体预乳化液加入反应器中，保温；

(5)保温结束后，降温，与剩余的助剂混合，得到所述水包砂连续相用乳液。

优选地，步骤(1)中，所述部分水的重量份数为200-500份，例如250份、300份、350份、400份、450份等。

优选地，所述部分十二烷基二苯醚二磺酸钠的重量份数为5-10份，例如6份、7份、8份、9份等。

优选地，步骤(2)中，剩余的水的重量份数为100-600份，例如150份、200份、250份、300份、350份、400份、450份、500份、550份等。

优选地，所述剩余的十二烷基二苯醚二磺酸钠的重量份数为5-10份，例如6份、7份、8份、9份等。

优选地，所述部分引发剂的重量份数为0.5-1.5份。例如0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份等。

优选地，所述部分助剂包括偶联剂，进一步优选硅烷偶联剂。

优选地，步骤(2)中，还包括加入自交联单体。

优选地，步骤(3)中，所述部分单体预乳化液的重量份数为200-500份，例如250份、300份、350份、400份、450份等。

优选地，所述剩余的引发剂的重量份数为1-1.5份，例如1.1份、1.2份、1.3份、1.4份等。

优选地，所述升温至85-90℃，例如86℃、87℃、88℃、89℃等。

优选地，所述保温的时间为10-30min，例如12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min等。

优选地，步骤(4)中，所述加入的方式包括滴加。

优选地，所述滴加的温度为85-90℃，例如86℃、87℃、88℃、89℃等。

优选地，所述滴加的时间为180-240min，例如190min、200min、210min、220min、230min等。

优选地，所述保温的时间为60-120min，例如70min、80min、90min、100min、110min等。

优选地，步骤(5)中，包括后处理和后添加两步操作。

优选地，所述后处理包括：保温结束后，降温，先加入氧化剂，保温，再加入还原剂，保温。

优选地，所述降温至65-75℃，例如66℃、68℃、70℃、72℃、74℃等。

优选地，所述加入氧化剂后保温的时间为20-30min，例如22min、24min、26min、28min等。

优选地，所述加入还原剂后保温的时间30-60min，例如35min、40min、45min、50min、55min等。

优选地，所述后添加包括：保温结束后，降温，再加入pH调节剂、消泡剂和杀菌剂，保温。

优选地，所述降温至＜50℃，例如48℃、46℃、44℃、42℃等。

优选地，所述保温的时间为10-20min，例如12min、14min、16min、18min等。

作为优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：

(a)釜底溶液的制备：向反应器中加入200-500份水和5-10份十二烷基二苯醚二磺酸钠，搅拌搅匀，得到釜底溶液。

(b)预乳化液的制备：向预乳化缸中加入300-600份水和5-10份十二烷基二苯醚二磺酸钠，10-20份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠，搅拌搅匀，而后加入α-甲基苯乙烯50-100份、甲基丙烯酸甲酯200-300、丙烯酸丁酯50-100份、丙烯酸10-20份、丙烯酸10-20份、封闭型氮丙啶交联剂5-10份、衣康酸10-20份、硅烷偶联剂10-20份、自交联单体10-20份，0.5-1.5份引发剂，继续搅拌20-60min得到单体预乳化液；

(c)将步骤(a)中的反应器升温至85-90℃，取200-500份步骤(b)得到的单体预乳化液加入至反应器中，并加入1-1.5份引发剂，保温10-30min；

(d)将剩余的单体预乳化液滴加至反应器中，在85℃-90℃条件下，滴加180-240min，完毕后，在85-90℃条件下保温60-120min。

(e)后处理：保温结束后，降温到65-75℃后，先加入氧化剂后，保温20-30min，再加入还原剂，保温30-60min，

(f)后添加：保温结束后，降温到50℃以下，然后加入消泡剂1.5-2.5份和杀菌剂1-10份，保温，搅拌10-20min后，得到所述水包砂连续相乳液。

第三方面，本发明提供一种水包砂涂料，所述水包砂涂料包括基料、造粒液和第一方面所述的乳液配制成的连续相，或，第二方面所述的方法制备的水包砂连续相用乳。

示例性地，所述水包砂涂料包括质量比为1：(0.2-0.5)：(0.2-0.5)的基料、造粒液和第一方面所述的乳液配制成的连续相，或，第二方面所述的方法制备的水包砂连续相用乳液；

(1)基料

本发明中，所述去离子水的重量份数为10-50重量份，例如15重量份、20份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份、45重量份等。

所述铵盐分散剂的重量份数为0.1-0.5重量份，例如0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份等。

所述卡松杀菌剂的重量份数为0.1-0.5重量份，例如0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份等。

所述阴离子润湿剂的重量份数为0.1-0.5重量份，例如0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份等。

所述矿物油消泡剂的重量份数为0.1-0.5重量份，例如0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份等。

所述疏水羟乙基纤维素的重量份数为0.1-2重量份，例如0.2重量份、0.4重量份、0.6重量份、0.8重量份、1重量份、1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份等。

所述钛白粉的重量份数为0.1-1重量份，例如0.2重量份、0.4重量份、0.6重量份、0.8重量份等。

所述煅烧高岭土的重量份数为1-3重量份，例如1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份、2.8重量份等。

所述AMP95的重量份数为0.1-0.5重量份，例如0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份等。

所述抗冻剂的重量份数为0.1-5重量份，例如0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份等。

所述成膜助剂的重量份数为1-5重量份，例如2重量份、3重量份、4重量份等。

所述乳液的重量份数为5-30重量份，例如6重量份、10重量份、15重量份、20重量份、25重量份等。

所述杀菌剂的重量份数为0.1-0.5重量份，例如0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份等。

所述7％保护胶的重量份数为1-10重量份，例如2重量份、4重量份、6重量份、8重量份等。

所述80-120目雪花白砂的重量份数为20-50重量份，例如30重量份、35重量份、40重量份、45重量份、50重量份等。

(2)造粒液

去离子水 80-100重量份

保护胶 2-8重量份

悬浮剂 0.1-1.2重量份；

本发明中，所述去离子水的重量份数为80-100重量份，例如82重量份、84重量份、86重量份、88重量份、90重量份、92重量份、94重量份、96重量份、98重量份等。

所述保护胶的重量份数为2-8重量份，例如3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份等。

所述悬浮剂的重量份数为0.1-1.2重量份，例如0.2重量份、0.4重量份、0.6重量份、0.8重量份、1.0重量份等。

(3)连续相乳液

本发明中，所述去离子水的重量份数为20-40重量份，例如22重量份、24重量份、26重量份、28重量份、30重量份、32重量份、34重量份、36重量份、38重量份等。

所述多功能助剂AMP-95的重量份数为0.5-2重量份，例如0.6重量份、0.8重量份、1重量份、1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份等。

所述杀菌剂的重量份数为0.1-0.5重量份，例如0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份等。

所述连续相乳液的重量份数为40-80重量份，例如45重量份、50重量份、55重量份、60重量份、65重量份、70重量份、75重量份等。

所述成膜助剂的重量份数为1-10重量份，例如2重量份、4重量份、6重量份、8重量份等。

所述TT935的重量份数为8-20重量份，例如10重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份等。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明中，所述水包砂连续相用乳液为低粘度乳液，在车间可以运输，其进一步形成的水包砂涂料的粘度可调节，能够达到水包砂成品防沉降和防流挂粘度。

(2)本发明中，所述乳液所配制的连续相粘度在96.5KU以下，形成的水包砂涂料的粘度在102.5KU以上。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

本发明中，部分原料的购置信息如下：

硅烷偶联剂171：购于迈图，牌号为A-171；

封闭型氮丙啶交联剂：购于苏州久邦化工有限公司，牌号为JB-696C；

消泡剂：NXZ，购于圣诺普科，牌号为NXZ；

杀菌剂：购于广州市百里嘉科技有限公司，牌号为KK88。

实施例1-5

实施例1-5中所述的乳液配制成的连续相的制备原料按照重量份数如表1所示配方组成。

表1

实施例1-3所述的水包砂连续相用乳液由如下方法制备，其中相应序号所对应的具体物质如上述表1所示；所述制备方法包括如下步骤：

(1)釜底溶液的制备：向反应器中加入序号1和序号3，搅拌搅匀，得到釜底溶液；

(2)预乳化液的制备：向预乳化缸中加入序号2和序号4，序号5，搅拌搅匀，而后加入序号6、7、8、9、10、11、12、13、14继续搅拌40min得到单体预乳化液；

(3)乳化液的制备：将步骤(1)中的反应器升温至88℃，取质量百分数为3％的步骤(2)得到的单体预乳化液加入至反应器中，并加入序号15，保温20min；

将剩余的单体预乳化液滴加至反应器中，在88℃条件下，滴加200min，完毕后，在88℃条件下保温100min，形成乳化液；

(4)后处理：保温结束后，降温到70℃后，先加入序号16后，保温25min，再加入序号17，保温45min，

(5)后添加：保温结束后，降温到40℃，然后加入序号18、序号19、序号20保温，搅拌15min后，得到所述水包砂连续相用乳液。

实施例4所述的乳液配制成的连续相由如下方法制备，所述制备方法包括如下步骤：

(1)釜底溶液的制备：向反应器中加入序号1和序号3，搅拌搅匀，得到釜底溶液；

(2)预乳化液的制备：向预乳化缸中加入序号2和序号4，序号5，搅拌搅匀，而后加入序号6、7、8、9、10、11、12、13、14继续搅拌20-60min得到单体预乳化液；

(3)乳化液的制备：将步骤(1)中的反应器升温至85℃，取质量百分数为2％的步骤(2)得到的单体预乳化液加入至反应器中，并加入序号15，保温10-30min；

将剩余的单体预乳化液滴加至反应器中，在85℃条件下，滴加180min，完毕后，在85℃条件下保温60min，形成乳化液；

(4)后处理：保温结束后，降温到65℃后，先加入序号16后，保温20min，再加入序号17，保温60min，

(5)后添加：保温结束后，降温到30℃，然后加入序号18、序号19、序号20保温，搅拌10min后，得到所述水包砂连续相用乳液。

实施例5所述的乳液配制成的连续相由如下方法制备，所述制备方法包括如下步骤：

(1)釜底溶液的制备：向反应器中加入序号1和序号3，搅拌搅匀，得到釜底溶液；

(2)预乳化液的制备：向预乳化缸中加入序号2和序号4，序号5，搅拌搅匀，而后加入序号6、7、8、9、10、11、12、13、14继续搅拌60min得到单体预乳化液；

(3)乳化液的制备：将步骤(1)中的反应器升温至90℃，取质量百分数为5％的步骤(2)得到的单体预乳化液加入至反应器中，并加入序号15，保温30min；

将剩余的单体预乳化液滴加至反应器中，在90℃条件下，滴加240min，完毕后，在90℃条件下保温120min，形成乳化液；

(4)后处理：保温结束后，降温到75℃后，先加入序号16后，保温30min，再加入序号17，保温30min，

(5)后添加：保温结束后，降温到45℃，然后加入序号18、序号19、序号20保温，搅拌20min后，得到所述水包砂连续相用乳液。

实施例6

本实施例中，所述封闭型氮丙啶交联剂和衣康酸的质量份数分别为9.2份和13.8份，二者的质量比为1：1.5，其余均与实施例2相同。

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于不包括衣康酸，其余均与实施例1相同。

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于不包括封闭型氮丙啶交联剂，其余均与实施例1相同。

对比例3

本对比例与实施例1的区别在于不包括封闭型氮丙啶交联剂和衣康酸，其余均与实施例1相同。

对比例4

本对比例提供一种RS-3799A乳液，购于巴德富。

性能测试

1、将实施例1-6与对比例1-4所述的乳液配制成的连续相进行粘度测试，具体测试条件为：25℃，使用斯托默粘度计进行测量。

2、将实施例1-6与对比例1-6所述的乳液配制成的连续相配制成涂料进行粘度测试，具体测试条件为：25℃，使用斯托默粘度计进行测量。

涂料配方包括基料、造粒液和连续相，各组分按照重量份数包括如下组分：

(1)基料

去离子水25.5重量份；

铵盐分散剂0.3重量份，名称为SN-5027，购于圣诺普科，牌号为SN-5027；

卡松杀菌剂0.2重量份，名称为kk88，购于广州市百里嘉科技有限公司，牌号为KK88；

阴离子润湿剂0.2重量份，名称为PE-100，购于广州恒宇化工有限公司，牌号为PE-100；

矿物油消泡剂0.4重量份，名称为NXZ，购于圣诺普科，牌号为NXZ；

疏水羟乙基纤维素0.9重量份，购于亚什兰，牌号为HE-10K；

钛白粉0.5重量份，购于四川龙蟒，牌号为R-996；

煅烧高岭土2重量份，购于河北德伦化工科技有限公司，牌号为DB-80；

AMP95 0.1重量份，名称为AMP-95，购于陶氏化学，牌号为AMP-95；

抗冻剂0.3重量份，名称为乙二醇，购于济南泰旺化工，牌号为乙二醇；

成膜助剂1.5重量份，名称为C-12，购于润泰化学，牌号为C-12；

乳液15重量份，名称为RS-2788，购于广东巴德富，牌号为RS-2788；

杀菌剂0.1重量份，名称为BIT-20，购于杭州罗川生物科技有限公司，牌号为BIT-20；

7％保护胶8重量份，名称为S-482，购于毕克化学，牌号为S-482；

80-120目雪花白砂45重量份，购于石家庄玖隆建筑工程有限公司，牌号为雪花白80-120目。

(2)造粒液

去离子水94份；

保护胶5.2份，名称为名称为S-482，购于毕克化学，牌号为S-482

悬浮剂0.8份，名称为PYY-007A，购于杭州品赢新材料有限公司，牌号为PYY-007A；

(3)多彩连续相

去离子水20-40份；

多功能助剂AMP-95 1份，名称为AMP-95，购于陶氏化学，牌号为AMP-95

长效杀菌剂0.1份，名称为BIT-20，购于杭州罗川生物科技有限公司，牌号为BIT-20；

连续相乳液60份，实施例1-6与对比例1-4所述的乳液配制成的连续相；

成膜助剂5份，名称为C-12，购于润泰化学，牌号为C-12；

TT935 12份，名称为增稠剂TT935，购于陶氏化学，牌号为TT935。

所述涂料由如下方法制备，所述制备方法包括如下步骤：

(1)按基料配方依次添加原材料，在分散缸中高速分散均匀，制备后使用水性氧化铁系列色浆进行调色，备用。

(2)按造粒液配方依次投入分散缸中，并分散至澄清透明液体，放置备用。

(3)按连续相配方先制备浆料，制备后与彩砂混合均匀，备用。

(4)将已调色的含砂色粒基料加入造粒液中，通过分散、筛网等工艺造粒，得到有造粒液的含砂色粒，将有造粒液的含砂色粒中加入连续相，搅拌混合均匀即可。

测试结果汇总于表2中。

表2

分析表2数据可知，本发明所述水包砂连续相用乳液的粘度在96.5KU以下，形成的水包砂涂料的粘度在102.5KU以上，本发明所述水包砂连续相用乳液为低粘度乳液，在车间可以运输，其进一步形成的水包砂涂料的粘度可调节，能够达到水包砂成品防沉降和防流挂粘度。

分析对比例1-3与实施例1可知，对比例1-3性能不如实施例1，证明在单独使用衣康酸，单独使用封闭型氮丙啶交联剂及两者都不用时无法降低连续相粘度。

分析对比例4与实施例1可知，对比例4性能不如实施例1，使用传统多彩连续相乳液时，连续相粘度仍然很高。

分析实施例6与实施例2可知，实施例6性能优于实施例2，证明所述交联剂与封端剂的质量比在1：(0.5-2)范围内，进一步优选1:1.5形成的水包砂连续相用乳液性能更佳。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (46)

1.一种水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述水包砂连续相用乳液的制备原料按照重量份数包括如下组分：

水 300-1100份

十二烷基二苯醚二磺酸钠 10-20份

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠 10-20份

α-甲基苯乙烯 50-100份

交联剂 5-10份

封端剂 10-20份

引发剂 1.5-3份

助剂 0.5-64.5份

甲基丙烯酸甲酯 200-300份

丙烯酸丁酯 50-100份

丙烯酸 10-20份；

其中，所述交联剂包括封闭型氮丙啶交联剂；

所述封端剂包括衣康酸；

所述交联剂与封端剂的质量比为1：（0.5-2）。

2.根据权利要求1所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的质量比为1：（2-6）。

3.根据权利要求1所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述水包砂连续相用乳液的制备原料还包括自交联单体。

4.根据权利要求3所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述自交联单体包括双丙酮丙烯酰胺。

5.根据权利要求3所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述自交联单体的重量份数为10-20份。

6.根据权利要求1所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述引发剂包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述助剂包括偶联剂、氧化剂、还原剂、pH调节剂、消泡剂或杀菌剂中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂。

9.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述氧化剂包括叔丁基过氧化氢和/或过氧化叔丁基异丙苯。

10.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述还原剂包括甲醛次硫酸钠、亚硫酸氢钠或抗坏血酸中的任意一种或者至少两种的组合。

11.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述pH调节剂包括氨水。

12.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述消泡剂包括矿物油类消泡剂。

13.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述杀菌剂包括卡松、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮或2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的任意一种或者至少两种的组合。

14.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述偶联剂的重量份数为10-20份。

15.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述氧化剂的重量份数为0.5-1份。

16.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述还原剂的重量份数为0.5-1份。

17.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述pH调节剂的重量份数为15-30份。

18.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述消泡剂的重量份数为1.5-2.5份。

19.根据权利要求7所述的水包砂连续相用乳液，其特征在于，所述杀菌剂的重量份数为1-10份。

20.一种权利要求1-19任一项所述的水包砂连续相用乳液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

将水、十二烷基二苯醚二磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、交联剂、封端剂、引发剂和助剂按照配方量混合，得到水包砂连续相用乳液。

21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）釜底溶液的制备：向反应器中加入部分水和部分十二烷基二苯醚二磺酸钠，混匀，得到釜底溶液；

（2）单体预乳化液的制备：向预乳化缸中加入剩余的水、剩余的十二烷基二苯醚二磺酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠，混匀，再加入α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、交联剂、封端剂、部分助剂和部分引发剂，混匀，形成单体预乳化液；

（3）将步骤（1）中的反应器升温，将部分单体预乳化液加入反应器中，并加入剩余的引发剂，保温；

（4）将剩余的单体预乳化液加入反应器中，保温；

（5）保温结束后，降温，与剩余的助剂混合，得到所述水包砂连续相用乳液。

22.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述部分水的重量份数为200-500份。

23.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述部分十二烷基二苯醚二磺酸钠的重量份数为5-10份。

24.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，剩余的水的重量份数为100-600份。

25.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述剩余的十二烷基二苯醚二磺酸钠的重量份数为5-10份。

26.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述部分引发剂的重量份数为0.5-1.5份。

27.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述部分助剂包括偶联剂。

28.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，还包括加入自交联单体。

29.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述部分单体预乳化液的重量份数为200-500份。

30.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述剩余的引发剂的重量份数为1-1.5份。

31.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述升温至85-90℃。

32.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述保温的时间为10-30 min。

33.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述加入的方式包括滴加。

34.根据权利要求33所述的制备方法，其特征在于，所述滴加的温度为85-90℃。

35.根据权利要求33所述的制备方法，其特征在于，所述滴加的时间为180-240 min。

36.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述保温的时间为60-120 min。

37.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，包括后处理和后添加两步操作。

38.根据权利要求37所述的制备方法，其特征在于，所述后处理包括：保温结束后，降温，先加入氧化剂，保温，再加入还原剂，保温。

39.根据权利要求38所述的制备方法，其特征在于，所述降温至65-75℃。

40.根据权利要求38所述的制备方法，其特征在于，所述加入氧化剂后保温的时间为20-30 min。

41.根据权利要求38所述的制备方法，其特征在于，所述加入还原剂后保温的时间30-60 min。

42.根据权利要求37所述的制备方法，其特征在于，所述后添加包括：保温结束后，降温，再加入pH调节剂、消泡剂和杀菌剂，保温。

43.根据权利要求42所述的制备方法，其特征在于，所述降温至＜50℃。

44.根据权利要求42所述的制备方法，其特征在于，所述保温的时间为10-20 min。

45.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（a）釜底溶液的制备：向反应器中加入200-500份水和5-10份十二烷基二苯醚二磺酸钠，搅拌搅匀，得到釜底溶液；

（b）预乳化液的制备：向预乳化缸中加入300-600份水和5-10份十二烷基二苯醚二磺酸钠，10-20份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠，搅拌搅匀，而后加入α-甲基苯乙烯50-100份、甲基丙烯酸甲酯 200-300、丙烯酸丁酯50-100份、丙烯酸10-20份、封闭型氮丙啶交联剂5-10份、衣康酸10-20份、硅烷偶联剂10-20份、自交联单体10-20份，0.5-1.5份引发剂，继续搅拌20-60min得到单体预乳化液；

（c）将步骤（a）中的反应器升温至85-90℃，取200-500份步骤（b）得到的单体预乳化液加入至反应器中，并加入1-1.5份引发剂，保温10-30 min；

（d）将剩余的单体预乳化液滴加至反应器中，在85℃-90℃条件下，滴加180-240min，完毕后，在85-90℃条件下保温60-120min；

（e）后处理：保温结束后，降温到65-75℃后，先加入氧化剂后，保温20-30min，再加入还原剂，保温30-60min，

（f）后添加：保温结束后，降温到50℃以下，然后加入消泡剂1.5-2.5份和杀菌剂1-10份，保温，搅拌10-20min后，得到所述水包砂连续相用乳液。

46.一种水包砂涂料，其特征在于，所述水包砂涂料包括基料、造粒液和权利要求1-19任一项所述的水包砂连续相用乳液，或，权利要求20-45任一项所述的方法制备的水包砂连续相用乳液。